一種洗掃車單發動機系統及其洗掃車的制作方法

本發明涉及機械技術領域，尤其涉及一種洗掃車單發動機系統及其洗掃車。

背景技術：

城市道路保潔車輛，含掃路車、吸塵車、清洗車和洗掃車普遍采用的是底盤行駛與上裝工作裝置分別采用主發動機和副發動機提供動力。主發動機用于驅動整車行駛，所需功率大，但由于清掃保潔類車作業速度一般在20km/h以下，因此長期在低轉速工況下作業，工作效率低。加上副發動機同時運作，整車排放和噪音難以得到有效的控制，整車能耗效率低下。

隨著國家對環衛車的排放要求越來越嚴格，市面上推出不少純電動類環衛車輛，但是存在采購和使用維護成本高昂、底盤行駛動力不足，電池沖電設備暫不完善，充電耗時長且續航時間短等不足。

也有很多企業在研發單發動機清掃保潔類車，大體分為兩種，一種是主發動機后接分動箱或是上裝從底盤變速箱后的全功率取力器獲得動力，其缺點是車輛在不同工況下行駛時，分動箱（全功率取力器）的轉速會隨底盤發動機轉速的變化而變化，分動箱（全功率取力器）輸出功率與扭矩上裝所需的不匹配致作業效果不佳。如專利“CN 105544449A 一種帶有單發動機驅動機構的洗掃車”、專利“CN 104044456 A 一種單發動機洗掃車”和專利“CN 102011370 B 一種單發動機洗掃車及其洗掃車作業方法”等均采用分動箱或者全功率取力器的形式。

另一種如專利“CN 105291828 A 一種環保車單發動機系統”公布的方案是發動機接取力器裝置后分別接變速箱和發電機，發電機再帶動專用裝置，該方案的缺點在于變速箱與發電機為并聯布置，發動機帶動發電機的動力輸出端同樣需具有分動裝置，且離合器與發動機間增加了取力裝置，整車的性能容易受到該取力裝置性能影響，布置結構復雜。此外，該系統還增加了蓄電池，占用空間大，有悖于整車輕量化的設計，整車系統復雜，且其即使在整車不工作時也帶有蓄電池的常高壓電，安全可靠性能大大降低。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種洗掃車單發動機系統及其洗掃車，

本發明采用的技術方案是：

一種洗掃車單發動機系統，其包括發動機、發電機、AC/DC控制器、DC/AC控制器、上裝控制器、驅動電機、離合器和變速箱，發電機和離合器依次套設在發動機的輸出軸上，發動機驅動發電機發電，發動機的輸出軸通過離合器連接變速箱，發電機的輸出端連接AC/DC控制器，AC/DC控制器通過直流高壓線連接DC/AC控制器，DC/AC控制器的輸出端通過三相線連接驅動電機，驅動電機的輸出端連接負載設備，所述上裝控制器通過CAN總線分別連接AC/DC控制器和DC/AC控制器。

所述驅動電機為一個，驅動電機驅動所有負載設備。

所述驅動電機為兩個以上，每個驅動電機驅動一個負載設備。

所述負載設備包括風機、水泵和齒輪泵。

所述發動機、發電機、離合器和變速箱同軸設置。

本發明還公開了一種單發動機系統洗掃車，其采用了所述一種洗掃車單發動機系統。

本發明采用以上技術方案，在現有發動機與變速箱之間加裝一個大功率發電機位于發動機的輸出軸上，由發電機帶動驅動電機從而為上裝提供動力，底盤行駛動力仍由主發動機通過變速箱提供。本發明中發動機直接帶動發電機發電，利用AC/DC控制器將發電機發出的交流電逆變成電壓恒定的直流電，采用高壓直流電進行傳輸，再經DC/ AC控制器逆變為電壓恒定的交流電后為驅動電機供電。上裝控制器通過CAN總線將轉速需要指令發送給AC/DC及DC/ AC控制器，AC/DC及DC/ AC控制器根據當前的轉速需求轉換為發電機功率扭矩需求，利用發電機的外特性控制發電機的扭矩，最終單獨實現驅動電機、負載設備的定轉速控制，且不受底盤發動機轉速檔位等的影響。本發明既采用單發動機為整車提供動力，又保證上裝系統具有相對獨立穩定的動力源，使整車獲得良好的作業狀態和使用性能。同時整車油耗、作業噪聲和排放值均比傳統洗掃車低。

附圖說明

以下結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步詳細說明；

圖1為本發明的實施例一的結構示意圖；

圖2為本發明的實施例二的結構示意圖。

具體實施方式

實施例一：

如圖1所示，本發明公開一種洗掃車單發動機系統，其包括發動機、發電機、AC/DC控制器、DC/AC控制器、上裝控制器、驅動電機、離合器和變速箱，發電機和離合器依次套設在發動機的輸出軸上，發動機驅動發電機發電，發動機的輸出軸通過離合器連接變速箱，發電機的輸出端連接AC/DC控制器，AC/DC控制器通過直流高壓線連接DC/AC控制器，DC/AC控制器的輸出端通過三相線連接驅動電機，驅動電機的輸出端連接負載設備，所述上裝控制器通過CAN總線分別連接AC/DC控制器和DC/AC控制器。

所述驅動電機為一個，驅動電機驅動所有負載設備。

所述負載設備包括風機、水泵和齒輪泵。

所述發動機、發電機、離合器和變速箱同軸設置。

實施例一還公開了一種單發動機系統洗掃車，其采用了所述的一種洗掃車單發動機系統。

本實施例一采用以上技術方案，在現有發動機與變速箱之間加裝一個大功率發電機位于發動機的輸出軸上，由發電機帶動驅動電機從而為上裝提供動力，底盤行駛動力仍由主發動機通過變速箱提供。本發明中發動機直接帶動發電機發電，利用AC/DC控制器將發電機發出的交流電逆變成電壓恒定的直流電，采用高壓直流電進行傳輸，再經DC/ AC控制器逆變為電壓恒定的交流電后為驅動電機供電，本實施例中驅動電機統一驅動的所有的負載設備，便于進行統一的整體控制。上裝控制器通過CAN總線將轉速需要指令發送給AC/DC及DC/ AC控制器，AC/DC及DC/ AC控制器根據當前的轉速需求轉換為發電機功率扭矩需求，利用發電機的外特性控制發電機的扭矩，最終單獨實現驅動電機、負載設備的定轉速控制，且不受底盤發動機轉速檔位等的影響。本發明既采用單發動機為整車提供動力，又保證上裝系統具有相對獨立穩定的動力源，使整車獲得良好的作業狀態和使用性能。同時整車油耗、作業噪聲和排放值均比傳統洗掃車低。

實施例二：

如圖2所示，本發明公開一種洗掃車單發動機系統，其包括發動機、發電機、AC/DC控制器、DC/AC控制器、上裝控制器、驅動電機、離合器和變速箱，發電機和離合器依次套設在發動機的輸出軸上，發動機驅動發電機發電，發動機的輸出軸通過離合器連接變速箱，發電機的輸出端連接AC/DC控制器，AC/DC控制器通過直流高壓線連接DC/AC控制器，DC/AC控制器的輸出端通過三相線連接驅動電機，驅動電機的輸出端連接負載設備，所述上裝控制器通過CAN總線分別連接AC/DC控制器和DC/AC控制器。

所述驅動電機為兩個以上，每個驅動電機驅動一個負載設備。

所述負載設備包括風機、水泵和齒輪泵。

本實施例一還公開了一種單發動機系統洗掃車，其采用了所述一種洗掃車單發動機系統。

本實施例二采用以上技術方案，在現有發動機與變速箱之間加裝一個大功率發電機位于發動機的輸出軸上，由發電機帶動驅動電機從而為上裝提供動力，底盤行駛動力仍由主發動機通過變速箱提供。本發明中發動機直接帶動發電機發電，利用AC/DC控制器將發電機發出的交流電逆變成電壓恒定的直流電，采用高壓直流電進行傳輸，再經DC/ AC控制器逆變為電壓恒定的交流電后為驅動電機供電，與實施例一的不同點在于實施例二中每個驅動電機單獨驅動一個負載設備，個別驅動電機的故障不影響其他驅動電機及其負載設備的工作。上裝控制器通過CAN總線將轉速需要指令發送給AC/DC及DC/ AC控制器，AC/DC及DC/ AC控制器根據當前的轉速需求轉換為發電機功率扭矩需求，利用發電機的外特性控制發電機的扭矩，最終單獨實現驅動電機、負載設備的定轉速控制，且不受底盤發動機轉速檔位等的影響。本發明既采用單發動機為整車提供動力，又保證上裝系統具有相對獨立穩定的動力源，使整車獲得良好的作業狀態和使用性能。同時整車油耗、作業噪聲和排放值均比傳統洗掃車低。